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状态检测

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状态检测

发布日期:2021-12-25 17:29 来源:http://www.sdyndqkj.com 点击:

状态检测:整合局部放电在线检测、X光探伤、红外测温、油液分析、三维场(电场、磁场、热场)分析、电力系统分析等专业无损检测技术手段,综合评估并诊断电力设备的运行状况、绝缘老化、工艺缺陷等潜伏性故障,对电力设备进行故障诊断的一门综合学科。

技术介绍

1、局部放电的基本概念

电力设备的绝缘系统中,只有部分区域发生放电,而没有贯穿施加电压的导体之间,即尚未击穿,这种现象称之为局部放电。它是

由于局部电场畸变、局部场强集中,从而导致绝缘介质局部范围内的气体放电或击穿所造成的。它可能发生在导体边上,也可能发生在绝缘体的表面或内部。在绝缘体中的局部放电甚至会腐蚀绝缘材料,并Z后导致绝缘击穿。因此,进行局部放电检测,预防绝缘事故的发生,对维护设备安全和电力系统稳定运行有着十分重要的意义。

局部放电是一种脉冲放电,它会在电力设备内部和周围空间产生一系列的光、声、电气和机械的振动等物理现象和化学变化。这些伴随局部放电而产生的各种物理和化学变化可以为监测电力设备内部绝缘状态提供检测信号。

2、UHF、AE、HFCT 法原理

2.1 UHF法原理

电力设备绝缘体中绝缘强度和击穿场强都很高,当局部放电在很小的范围内发生时,击穿过程很快,将产生很陡的脉冲电流,其上升时间小于1ns,并激发频率高达数GHz 的电磁波。局部放电检测超高频(UHF)法基本原理是通过UHF 传感器对电力设备中局部放电时产生的超高频电磁波(300MHz ≤ f ≤ 3GHz )信号进行检测,从而获得局部放电的相关信息,实现局部放电监测。根据现场设备情况的不同,可以采用内置式超高频传感器和外置式超高频传感器。由于现场的晕干扰主要集中300MHz 频段以下,因此UHF 法能有效地避开现场的电晕等干扰,具有较高的灵敏度和抗干扰能力,可实现局部放电带电检测、定位以及缺陷类型识别等优点。

2.2 AE 法原理

电力设备内部产生局部放电信号的时候,会产生冲击的振动及声音。超声波法

(AE,又称声发射法)通过在设备腔体外壁上安装超声波传感器来测量局部放电信号。该方法的特点是传感器与电力设备的电气回路无任何联系,不受电气方面的干扰,但在现场使用时易受周围环境噪声或设备机械振动的影响。由于超声信号在电力设备常用绝缘材料中的衰减较大,超声波检测法的检测范围有限,但具有定位准确度高的优点。

2.3 HFCT 法原理

当电力设备内部发生局部放电时,高频放电电流会沿着接地线向大地传播。高频电流传感器(HFCT)法通过在接地线上安装 HFCT 检测高频电流信号实现局部放电检测。HFCT 一般使用Rogowski 线圈方式,在环状磁芯材料上围绕多圈的导电线圈,高频电流穿过磁芯中心而引起的高频交变电磁场会在线圈上产生感应电压。由于HFCT 传感器的测量回路与被测电缆之间没有直接的电气连接,属于非侵入式的检测方法,被检测设备不需要停运。3、变电站设备声电联合局放测试特点3.1 测试原理根据变电站现场运行的电力设备的结构特点,采用UHF 法、HFCT 法与超声波法联合测试法(声电联合法)对电力设备进行局部放电在线监测。声电联合法同时提取局放信号的UHF信息、高频电流信息和超声信息,通过对三种信号的对比分析,能更加有效地排除现场干扰,提高局部放电定位精度和缺陷类型识别的准确性,有利于发现并确定绝缘缺陷,实现变电站设备的安全运行。声电联合法局部放电检测方法以GIS 设备为例,将外置式UHF 传感器放置在绝缘子附近,超声传感器安置在GIS 筒体外壳上,HFCT 安装在GIS 电缆终端的接地线上。各传感器检测的局部放电信号传输到局部放电检测系统或高速示波器定位系统进行处理,实现局部放电定位分析、模式识别与绝缘水平诊断。3.2 技术特点1.采取声电联合检测技术,根据设备情况可采取一种或多种局放测试技术进行设备带电局放测试,同时通过对多种信号的对比分析,能更加有效地排除现场干扰,提高缺陷类型识别的准确性,有利于发现并确定绝缘缺陷,保障变电站设备的安全运行。2.采取声电联合定位技术将UHF法快速定位法和超声法精确定位的特点有效结合,提高局部放电定位的准确性,大大提高了变电站设备的检修效率。3.局部放电检测系统具有较强抗干扰技术,超高频传感器多频段可选,传感器还可指定为干扰参考传感器,并提供多种分析处理手段和数字滤波抑制干扰技术。4.适用于变电站GIS、变压器、电力电缆和开关柜等设备的带电局放测试和定位,并给出可信的维护建议。4、声电联合局放测试在GIS、变压器、电缆和开关柜中的应用4.1 GIS 中检测应用在对上海电力公司某220kV电站GIS设备在线巡检测试过程中,发现站内35kVGIS 存在多个幅值很大的UHF 信号,经UHF初步定位分析,在可疑GIS部位范围内布置多个超声波传感器,进行声电联合监测,以进一步确定局部放电类型与位置。此时,超声波传感器与超高频传感器检测信号及其特征图谱如图1所示,检测系统判断绝缘缺陷为浮电位放电,定位精度达厘米。





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